離子注入ppt課件(2)(參考版)
2025-05-07 08:07本頁(yè)面
【正文】 。 4. 在 P型 〈 100〉 襯底硅片上 ， 進(jìn)行 As離子注入 ， 形成PN結(jié)二極管 。 列舉抑制溝道效應(yīng)的 4種方法 。 形成硅化物可減小硅中缺陷密度從而減小漏電。 ? 小角度注入 陰影效應(yīng)、橫向注入。 離子注入后光刻膠只能用干法去除。 硅片冷卻 防止離子注入使硅片溫度升高導(dǎo)致光刻膠變性。 方法：施加偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)使離子束方向偏轉(zhuǎn) 4. 掃描系統(tǒng) ? 用于使離子束沿 x、 y 方向在一定面積內(nèi)進(jìn)行掃描。 增大束斑、減小束流、減小離子束運(yùn)動(dòng)距離（甚至不用加速管）、束流減速、空間電荷中和。 加速管 離子注入能量與劑量 高能注入 線性加速器：一組電極，只有離子處于兩電極之間時(shí)兩電極加電壓，從而只需幾十 kV的電壓源產(chǎn)生可達(dá) MeV的注入能量。不同的離子具有不同的質(zhì)量與電荷（如 BF3→ B＋ 、 BF2＋ 等），因而在離子分析器磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度不同，由此可分離出所需的雜質(zhì)離子。 ? 質(zhì)量分析器磁鐵 ? 分析器磁鐵形成 90176。 ? 電子轟擊氣體原 子產(chǎn)生離子。X dm， QBm為表面耗盡層單位面積上的電荷密度 ? 輕摻雜漏（ LDD： Lightly Doped Drain ）注入 ? 作用： 減小最大電場(chǎng)，增強(qiáng)抗擊穿和熱載流子能力。 ? 閾值電壓調(diào)整注入 ? NMOS閾值電壓公式： QBm＝ q 優(yōu)點(diǎn)： 雜質(zhì)濃度分布基本不發(fā)生變化 離子注入的應(yīng)用 ? 在先進(jìn)的 CMOS 工藝中，離子注入的應(yīng)用： 1. 深埋層注入 2. 倒摻雜阱注入 3. 穿通阻擋層注入 4. 閾值電壓調(diào)整注入 5. 輕摻雜漏區(qū)（ LDD）注入 6. 源漏注入 7. 多晶硅柵摻雜注入 8. 溝槽電容器注入 9. 超淺結(jié)注入 10. 絕緣體上的硅（ SOI）中的氧注入 ? 閂鎖效應(yīng)（ LatchUp） ? 深埋層注入 ? 高能（大于 200KEV）離子注入，深埋層的作用：減小襯底橫向寄生電阻，控制 CMOS的閂鎖效應(yīng) ? 倒摻雜阱注入 ? 高能量離子注入使阱中較深處雜質(zhì)濃度較大，倒摻雜阱改進(jìn) CMOS器件的抗閂鎖和穿通能力。 1. 高溫爐退火 通常的退火溫度：＞ 950℃ ，時(shí)間： 30分鐘左右 缺點(diǎn)： 高溫會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)的再分布。 沿 110晶向的硅晶格視圖 ? 控制溝道效應(yīng)的方法 1. 傾斜硅片 ：保證很短距離發(fā)生碰撞 常用方法，一般 MOS工藝傾斜 7o 陰影效應(yīng)、橫向摻雜、超淺結(jié)注入不起作用 2. 緩沖氧化層 ：離子通過(guò)氧化層后，方向隨機(jī)。已知襯底摻雜濃度為 1 1015cm3，注入能量： 60KEV，注入劑量： ，試計(jì)算硼離子注入分布的最大摻雜濃度 Nmax和注入結(jié)深。 1. 已知某臺(tái)離子注入機(jī)的束斑為 、束流為、注入時(shí)間為 16ms，試計(jì)算硼離子（ B+）注入劑量。（注：電子電荷 q = 10－ 19庫(kù)侖） 2. 在 N型 〈 111〉 襯底硅片上，進(jìn)行硼離子注入，形成PN結(jié)二極管。) 入射能量 （ KEV） 注入的離子 20 40 60 80 100 120 140 160 180 B RP 622 1283 1921 2528 3140 3653 4179 4685 5172 ?RP 252 418 540 634 710 774 827 874 914 P RP 199 388 586 792 1002 1215 1429 1644 1859 ?RP 84 1
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